FISICA II GUIA DE EJERCICIOS Nº 2

FISICA II
GUIA DE EJERCICIOS Nº 2
1. ¿Cuántas calorías son necesarias para calentar de 15°C a 65°C cada una de las siguientes
sustancias? (a) 3 g de aluminio, (b) 5 g de vidrio pyrex, (c) 20 gramos de platino. El calor
específico, en cal /g °C, para cada material es: 0.21, 0.20, 0.032 respectivamente
R: (a) 31.5 cal; (b) 50 cal; (c) 32 cal.
2. Un termo contiene 900 g de agua en equilibrio térmico con 100 g de hielo. Si se introducen 100
g de agua a 36 °C , determine la temperatura del estado final de equilibrio térmico . cAGUA= 1
cal /g°C, L FUSION = 80 cal /g.
R=24.4
3. Supóngase que una persona que ingiere comida equivalente a 2500 Cal por día peirde esta
cantidad en calor a través de la evaporación del agua de su cuerpo.¿Cuánta agua se vaporiza
al día? A la temperatura del cuerpo, para el agua HV =600 cal/g
R = 4.2 Kg
4. Una bala de 3 g (c = 0.0305 cal/g°C = 128 J/Kg°C) que se mueve a 180 m/s penetra en una
bolsa de arena y se detiene. ¿Cuál es el incremento en la temperatura de la bala si toda su
energía cinética se transforma en calor, el cual es absorbido por la bala?
R=127 °C
5. Un bloque de hielo a 0ºC, cuya masa es inicialmente de 50.0 kg, desliza por una superficie
horizontal, comenzando con una velocidad de 5.38 m/seg y deteniéndose finalmente después
de recorrer 28.3 m. Calcular la masa del hielo fundido como resultado del rozamiento entre el
bloque y la superficie. Hacer una lista de todas las suposiciones que se necesitaron formular
para obtener la respuesta.
R=2.16 g
6. Dentro de un calorímetro de cobre, se quemaron 3 g de carbón y se convirtieron en CO 2. La
masa del calorímetro es de 1500 g y contiene 2000 g de agua. Si la temperatura inicial fue de
20°C y la temperatura final es de 31°C, calcúlese el calor que proporciona cada gramo de
carbón. CCU = 0.093 cal/(g°C). Despréciese la pequeña capacidad calorífica del carbón y del
dióxido de carbón.
R=7.8 Kcal/g
7. Un líquido de densidad 0.85 g/cm3 fluye por un calorímetro a razón de 8.0 cm 3/seg. Se agrega
calor mediante una resistencia eléctrica que funciona con 250 watts y se establece, en
condiciones de flujo estable, una diferencia de temperaturas de 15ºC entre los puntos de
entrada y de salida. Obtener el calor específico del líquido.
R = 0.586 cal/g °C
8.
Un calentador eléctrico que produce 900 W de potencia es utilizado para vaporizar agua.
¿Cuánto líquido a 100°C puede ser transformado a vapor en 3 min por el calentador? (Para el
agua a 100°C, HV =2.26x106 J/Kg)
R = 71.7 g
9. Un calorímetro contiene 500 g de agua y 330 g de hielo, todo ello a la temperatura de 0ºC. Se
toma un bloque metálico de 1000 g de un horno cuya temperatura es 240ºC y se deja caer
rápidamente dentro del calorímetro, resultando que se produce exactamente la fusión de todo
el hielo. ¿Cuál sería la temperatura final del sistema si hubiera sido doble la masa del bloque?
Despréciense las pérdidas caloríficas del calorímetro y su capacidad calorífica.
R = 25°C
10. Un recipiente cuyas paredes están aisladas térmicamente contiene 2100 g de agua y 200 g de
hielo, todo ello a la temperatura de 0ºC. Se introduce en el agua el extremo de un cubo que
procede de una caldera en la cual hierve agua a la presión atmosférica. ¿Cuántos gramos de
vapor han de condensarse para elevar la temperatura del sistema hasta 20ºC? Despréciese la
capacidad calorífica del recipiente.
R = 100 g